电厂循环冷却水中赋存的余热量十分巨大，如何正确处理？

  一般来说，人们对电厂环境影响的认识，多注意其火电厂排烟对大气环境的污染，即随烟气向大气中排放的大量二氧化硫、烟尘和氮氧化物等污染物，会严重污染大气环境；对核电厂而言，则警惕低放射性污水排放对水环境的污染等等问题。因此，在电厂环境污染治理中一直十分注重电厂烟气的除尘、脱硫，燃煤的洁净处理，以及严格控制核素的排污标准，但容易忽视电厂循环冷却水所含巨大热量弃置于环境可能带来的热污染的危害。

 

  火电厂的燃料燃烧总发热量中只有35%左右转变为电能，而60%以上的热能主要通过锅炉烟囱和汽轮机凝汽器的循环冷却水失散到环境中。相比之下，循环冷却水携带走的废热量又占其中绝大部分。

 

  对1000MW火电汽轮机组，循环冷却水量约35～45m3 /s，接近于目前排入日本东 京市区10个污水处理厂的污水总量5×106m3/d[2] 、温升(即超过环境水域的温度)8～ 10℃，温升所对应的热量约1.5×106～1.9×106kJ/s(日均1.2～1.7×1011 kJ/d；按 年运行7 000h计，年均3.8～4.6×1013 kJ/a，折合标准煤约150万t/a)。排出的温排水温度视电厂所处地区而异，冬季20～35℃；夏季25～45℃。属于50℃以下的低品位热能。核电机组循环水量是火电机组的1.2～1.5倍，弃热量会更多。

 

  一座现代火、核电厂的装机容量多在2 000～6 000MW，排出的冷却水量相当于2～6个东京市区排污水量。如此巨量的热负荷是一般小水域无法承受的。即使对大江、大河、海湾等大水域也需精心研究、设计冷却水排、取水口的布局，才可使电厂排热在环境中合理消散。

 

  随着环境保护要求的提高，自然水域的温升强度和范围都将严格规定(目前没有法规规定)。虽然我国《地表水环境质量标准(JB3838-2002)》中，对水温的要求尚未有具体的混合区影响范围的限制，但在影响强度上规定了人为造成的环境水温变化：周平均最大温升≤1℃；周平均最大温降≤2℃。可以相信，我国有关水域温排放的限制标准也会很快出台，电厂循环水排放将受到更大约束。

 

  更严峻的情况是：如当地自然水域的夏季本底水温接近33℃，规划设计此类地区电厂取、排水工程方案时，为使所抽取的水温能降低1～2℃，以及热影响不致超标，火电厂或核电厂选择厂址的初可研阶段均需进行冷却水问题的大型科研工作，其研究耗资多在百万之巨。经科学研究后，所预报的取水水温若不能满足汽轮机组冷却水要求(一般而言，不得高于33℃)，或温排水释放的热量对水域造成的热污染不能满足环境保护之要求，则该厂厂址必须重新选择。在向水域排放大量废热情况下，要保证取到33℃以下的新水、又不致造成过高的工程投资(如过远地设置取水口，虽有利于避开热水区，但管道长，吸水泵功率大，造价高，运行费用亦大)，则决非易事。电厂冷却水专业的科研工作者无不深深地体会到这一点。

 

  对于已投产电厂，夏季遇到这种情况，或汽机热效下降、或排汽缸真空降到危险值时，电厂机组不得不减负荷运行；国外有些沿海电厂为使排水温度不致违反规定，不惜动用冷却塔，使冷却用海水在冷却塔中仅做一次流动便排回海域，其目的仅是为使温排水少升高几度。可见，电厂循环冷却水弃热己成为电力建设、环境保护中一个棘手的问题。

 

  近20余年来火电装机容量有了高速发展，2002年已有装机容量3.6亿kW。2004年新批准40000MW装机容量的建设，预计到2020年，中国发电装机容量应该到9～10亿kW；期间的年均新增发电装机容量应为3 000～3 600万kW，年均增长率5.3%～5.9%。容量如此迅速地增长，其排放的废热量亦将随之增加，这部分热量必定对环境产生累积的、持久的负面影响。

 

  对冷却塔冷却而言，其蒸发散热加以风吹影响，使大量热量和水滴进入大气环境，会使空气局部温度、湿度升高。电厂长期运行，失散的热量和水滴会对局部小气候产生影响。

 

  对水面冷却而言，温排水对局部受纳水域的水质产生影响，主要表现在水温、溶解氧等指标的变化；对水生生物产生影响，主要表现在改变藻类、鱼类等的生活条件方面；对水域富营养化程度产生影响，主要表现在水温升高可能加剧水中富营养化藻类的生长、溶解氧下降。冷却水废热对水环境的影响较大时，会发生严重的热污染。1978年夏季，望亭发电厂的温排水直接排入望虞河使水温高达40℃以上。造成渔业损失73t，三水作物损失1.8万t，蚌珠损失4.4万只。装机容量大的电站，有时还会引起大范围水域内生物的消失。例如，美国佛罗里达州的比斯坎湾，一座核电站排放的温排水使附近水域水温增加了8℃，造成1.5km海域内生物消失。